Котлы, использующие газ и нефтепродукты

Принцип действия и конструкция

Котлы, использующие в качестве топлива газ или нефтепродукты, оборудованы дутьевой горелкой. Необходимый для горения воздух и топливо нагнетаются через форсунку с помощью вентилятора. При применении жидкотопливных горелок топливо должно быть подготовлено в горелке специальным образом, т.е. оно должно быть преобразовано в горючие пары. Этого можно достичь с помощью распыления или испарения. Через специальное смешивающее устройство (из головки горелки с воздуховодной и подающей частями, форсунки и подводящей трубы) топливо смешивается с воздухом при минимальном избытке воздуха.

Чаще всего все оборудование помещается в один блок. Если предварительное смешение происходит в смесительной трубе, то возникает голубое пламя. Поэтому существует такое обозначение — «горелка голубого пламени». Благодаря рециркуляции отработанных газов в топливно-воздушной смеси достигается значительное уменьшение выбросов оксида азота.

При этом в горелке образуется только один факел пламени. Поэтому важной предпосылкой для оптимального сжигания является конструкция топочного пространства, т.е. его оптимальная геометрия. Теплоотдача в топочном пространстве происходит в основном посредством лучеиспускания.

Геометрия топочного пространства

Пламя горелки должно быть настроено так, чтобы сжигание происходило с минимальным избытком воздуха. Пламя должно иметь достаточно пространства, чтобы топливо сгорало полностью. Недостаточный размер топочного пространства ведет к возникновению помехи для процесса горения пламени. Из-за холодных стен котла происходит преждевременное охлаждение пламени, что ведет к неполному сгоранию топлива и повышению количества выбросов. При слишком большом топочном пространстве пламя охлаждается из-за повышенного количества воздуха вокруг пламени.

В подключенных теплообменниках теплота передастся теплоносителю — воде — посредством конвекции. В зависимости от площади теплоотдачи температура отходящих газов находится в диапазоне от 80 до 200 градусов

В низкотемпературных отопительных котлах при определенных условиях, например при пуске, может произойти понижение температуры ниже температуры точки росы и образование конденсата. Топочное пространство должно быть приспособлено для защиты от образования конденсата посредством повышения температуры обратной линии.